基于差异度的密码芯片旁路攻击研究

张阳; 陈开颜; 李雄伟; 陈军广; 李艳

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015066

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基于差异度的密码芯片旁路攻击研究

学术论文 | 更新时间：2024-06-05

- 基于差异度的密码芯片旁路攻击研究
- Side channel attack of cipher chips based on difference variability
- 通信学报 2015年36卷第3期页码：124-129
- 作者机构：
  
  军械工程学院信息工程系，河北石家庄 050003
- 作者简介：
  
  [ "张阳（1984-），男，河北南宫人，军械工程学院讲师，主要研究方向为信息安全、芯片安全。" ]
  [ "陈开颜（1970-），女，河北秦皇岛人，军械工程学院副教授，主要研究方向为密码旁路分析、信息安全。" ]
  [ "李雄伟（1975-），男，河北定州人，军械工程学院副教授，主要研究方向为信息安全。" ]
  [ "陈军广（1978-），男，河北石家庄人，军械工程学院讲师，主要研究方向为计算机应用。" ]
  [ "李艳（1981-），女，河北衡水人，军械工程学院讲师，主要研究方向为计算机应用。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61271152);国家自然科学基金资助项目(51377170);河北省自然科学基金资助项目(F2012506008)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2015066
  中图分类号： TN918
- 网络出版日期：2015-03，
  
  纸质出版日期：2015-03-25
- 稿件说明：
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张阳, 陈开颜, 李雄伟, 等. 基于差异度的密码芯片旁路攻击研究[J]. 通信学报, 2015,36(3):124-129.

Yang ZHANG, Kai-yan CHEN, Xiong-wei LI, et al. Side channel attack of cipher chips based on difference variability[J]. Journal of communications, 2015, 36(3): 124-129.
张阳, 陈开颜, 李雄伟, 等. 基于差异度的密码芯片旁路攻击研究[J]. 通信学报, 2015,36(3):124-129. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2015066.

Yang ZHANG, Kai-yan CHEN, Xiong-wei LI, et al. Side channel attack of cipher chips based on difference variability[J]. Journal of communications, 2015, 36(3): 124-129. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2015066.

摘要

针对旁路攻击方法存在的样本量大、分析时间长等问题，结合微控制器的系统结构，分析了旁路泄漏信号的噪声来源及其差分抑制方法；定义了信号差异度和汉明重量差异度，分析了二者间的反比映射关系；利用加密过程中差异度的变化特征，提出了基于差异度的密钥分析方法；以DES密码算法为验证目标，仅用150组功耗轨迹，分析用时1.03s破解了密钥，可推广应用于以通用微控制器作为实现载体的其他分组密码系统。

Abstract

Side channel attack (SCA) has the problems of high sample quantity and long analysis time. Noise of side channel leakage and its differential reduction method are researched combined with the architecture of micro control unit (MCU). Signal difference variability and hamming weight difference variability are defined

whose inverse proportion is checked. Method of key analysis based on difference variability is proposed

which uses its change property in encrypt process. Data encryption standard (DES) is cracked in experiment

which only needs 150 power tracks and 1.03 s analysis time. The attack method can be extended to crack other block ciphers which implemented in general purpose MCU.

关键词

Keywords

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